Маломощные Коллекторные Двигатели

ШИМ-регуляторы оборотов маломощных коллекторных электродвигателей  Июнь 8, 2012 – 06:43

Регулировать частоту вращения маломощного коллекторного электродвигателя (ЭД) можно, включая последовательно с ним резистор. Однако такой вариант дает низкий КПД, не дает возможности делать плавную регулировку (переменные резисторы в несколько десятков Ом не распространены). Главное, что эта мера иногда приводит к остановке вращения вала: ЭД «зависает» при малом напряжении питания в некотором положении ротора. Регуляторы, приведенные в этой статье, свободны от этих недостатков. Устройство можно применять и для регулировки яркости свечения ламп накаливания.

1-165-1.jpg

На рис.1 показана схема одного из регуляторов. На однопереходном транзисторе VT1 выполнен генератор пилообразного напряжения (частота повторения 150 Гц), а операционный усилитель (ОУ) DA1 выполняет функцию компаратора, формирующего ШИМ-последовательность на базе ключевого транзистора VT2. Регулируют частоту вращения потенциометром R5, который изменяет ширину импульсов. В связи с тем, что их амплитуда всегда равна напряжению питания, ЭД никогда не «зависает», к тому же он может вращаться намного медленнее, чем в номинальном режиме.

Вторая схема (рис.2) аналогична предыдущей, но в качестве задающего генератора используется ОУ DA1. Этот ОУ работает как генератор напряжения треугольной формы с частотой повторения 500 Гц. Потенциометром R7 устанавливают частоту вращения.

Интересная схема регулятора, выполненного на интегральном таймере NE555, показана на рис.3. Задающий генератор работает на частоте 500 Гц. Длительность импульсов, а значит, и частоту вращения ЭД можно регулировать в пределах от 2 до 98% периода повторения. Выход генератора через усилитель тока на транзисторе VT1 управляет ЭД М1. Недостатком вышеприведенных схем является отсутствие цепей стабилизации частоты вращения при изменении нагрузки на валу ЭД. Решить эту проблему поможет схема, показанная на рис.4.

Источник: cxem.net